由于摩擦摆式减隔震支座是一种兼顾滑动摩擦耗能和钟摆原理的减隔震支座,在通过摩擦减轻结构振动能量的同时,也能降低结构的自振周期,避免结构在地震波作用下产生共振现象。同时,摩擦摆式减隔震支座结构较小,因此在世界各地迅速得到广泛使用,欧洲的德国及意大利等桥梁构件厂家后续大力跟进研究,并取得不俗成果。与传统抗震橡胶支座相比,摩擦摆支座各项性能均更加优异,具体表现为承载力高、阻尼比大。与钢阻尼支座相比,摩擦摆减隔震支座具有重量轻,复位能力强等特点。正因为摩擦摆减隔震支座结合了普通橡胶支座与钢阻尼支座的共同优点,所以,摩擦摆减隔震支座将是未来几年内减隔震支座领域应用量较多的一款产品,
摩擦摆减隔震支座的工作性能及原理摩擦摆式减隔震支座以单摆的工作原理为重要依据,利用本身巧妙的构造特性起到减隔震作用,核心想法是在地震作用下支座的上下部分可以在接触面(曲面)上自由的摆动,自重作用下支座有自恢复的效应。在地震作用较小时,可依靠上部结构自重与桥梁直接的静摩擦力来保证桥梁的稳定性;而在较大地震作用下时,支座上下部分可以在接触面(曲面)上产生滑动,使桥梁上部结构所受到的地震力不会再传递到下部结构,从而达到减隔震的效果。摩擦摆隔震装置是通过造成结构频移和滞回耗能来保护结构的,其恢复力由摩擦面的曲率半径决定,可以通过调整曲率半径调整频移幅度,摩擦面的滑动形状决定了滞回系统的耗能情况
GZP天然隔震支座上下端有衔接板,这些衔接板能使隔震支座与根底和上部结构衔接成为一个全体。 在强震作用下,对一般的梁式桥来说,其地震响应基本上体现为单墩独立振动,而相邻跨的影响较小”。
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由此可见,板式支座虽然能够延长结构的周期,隔离上部结构和下部结构的振动.相对铅芯支座而言,它无法控制梁体的位移,其本身变位也达到了不可接受的程度.这主要是由于板式橡胶支座的阻尼很低,且刚度不随变位变化,很容易和地震波中的相同周期的频谱成分发生共振之故.
混凝土的弹性模量为32GN/m2,桥墩的屈服弯矩为13482.58kN/m;输入为南北分量ElCentm波,加速度峰值按8度选取;LRB600铅芯隔震橡胶垫的屈服力为109.143kN,初始刚度为35139.279kN/m,屈服比为10(初始屈服刚度和屈服后刚度之比值而/尬);板式橡胶支座的刚度取为LRB600铅芯隔震橡胶垫的屈服后刚度;减震率定义为减隔震桥梁墩顶的更大位移和非减隔震桥梁墩顶更大位移之差与非减隔震桥梁墩顶更大位移之比。
在遇到大地震时,为了防止侧向位移超越支座位移的允许值,在设计时应该留意侧向保护设备的设置;橡胶支座具有杰出的耐老化特性、耐高温性能等。 GZP天然隔震橡胶支座也称LNR隔震橡胶支座,隔震支座是指结构为达到隔震要求而设置的支撑设备,是在上部结构与地基之间添加隔震层,安装橡胶隔震支座,起到与地面的软衔接,通过这样的技能,能够把地震80%左右的能量抵消掉。
隔震橡胶支座是由多层钢板与橡胶交替叠合而成,钢板作为橡胶支座的加劲材料,改变了橡胶体竖向刚度较小的特点,使其既能降低水平地震作用,又能承受较大竖向荷载。
隔震橡胶支座按结构的不同可分为:天然橡胶隔震支座(lnr橡胶支座)、铅芯橡胶隔震支座(lrb橡胶支座),高阻尼橡胶支座(hdr橡胶支座)。
隔震层以上结构的地震作用计算,应符合下列规定:
1.对多层结构,水平地震作用沿高度可按重力荷载代表值分布。
2.隔震后水平地震作用计算的水平地震影响系数可按本规范第5.1.4、第5.1.5条确定。其中,水平地震影响系数大值可按下列式计算:αmaxl=βαmax∕Ψ
3.隔震层以上结构的总水平地震作用不得低于非隔震结构在6度设防时的总水平地震作用,并应进行抗震验算;各楼层的水平地震剪力尚应符合本规范第5.2.5条对本地区设防烈度的小地震剪力系数的规定。
4.9度时和8度且水平向减震系数不大于0.3时,隔震层以上的结构应进行竖向地震作用计算。隔震层以上结构竖向地震作用标准值计算时,各楼层可视为质点,并按本规范式(5.3.1-2)计算竖向地震作用标准值沿高度的分布。
隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇地震下的水平剪力按各隔震支座的水平等效刚度分配;当按扭转偶联计算时,尚应计入隔震层的扭转刚度。
隔震支座对应于罕遇地震水平剪力的水平位移,应符合下列要求:ui ≤ [ui] (12.2.6-1) ui = ηiuc (12.2.6-2)
橡胶隔震支座的构造要求:
1.目前使用的叠层橡胶支座,是利用钢板和橡胶的各自的优点相互叠合而成。隔震支座运用在建筑中,会增加建筑结构在水平和竖向地震、扭转等作用下,建筑物抗震的能力。
2.为了使叠层橡胶支座具有适当的阻尼比使支座具有一定的侧向刚度。在制造叠层橡胶支座时在中间设置铅棒,有的在中间加入粘性材料,或者在橡胶中加入适量的石墨制成高阻尼橡胶。
3.在遇到大地震时,为了防止侧向位移超过支座位移的允许值,在设计是应该注意侧向保护装置的设置;橡胶支座具有良好的耐老化特性、抗氧化性、耐高温性能等。
4.隔震支座上下端有连接板,这些连接板能使隔震支座与基础和上部结构连接成为一个整体
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